18：2024届湖北省鄂东南省级示范联盟学校高三下学期5月第一次联考（一模）物理试题 教师版

北京曲一线图书策划有限公司5年高考3年模拟B版物理届湖北省鄂东南省级示范联盟学校高三下学期5月第一次联考（一模）物理试题1．离子烟雾报警器是一种常见且广泛使用的火灾报警设备。某离子烟雾报警器中装有放射性元素镅241，其半衰期为432.2年，衰变方程为95241A．夏天气温升高，镅241的衰变速度会变快B．X是α粒子，具有很强的电离本领C．镓237的比结合能比镅241的比结合能小D．衰变前后核子总数不变，因此衰变前后总质量也不变1.【答案】B【解析】半衰期是由放射性元素本身决定的，与外界因素无关，故A错误；根据核电荷数和质量数守恒可知X是24He，即α粒子，具有很强的电离本领，故B正确；自发的衰变过程中释放能量，原子核的比结合能增大，镓237的比结合能比镅241的比结合能大，2．智能手机里一般都装有加速度传感器。打开手机加速度传感器软件，手托着手机在竖直方向上运动，通过软件得到加速度随时间变化的图像如图所示，以竖直向上为正方向，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A．t₁时刻手机处于完全失重状态 B．t₂时刻手机开始向上运动C．t₃时刻手机达到最大速度 D．手机始终没有脱离手掌2.【答案】A【解析】t₁时刻手机加速度为−g，方向竖直向下，手机处于完全失重状态，故A正确；由题可知整个过程为先托着手机0∼t2向下做加速运动，t2∼t3向下做减速运动，a−t图像与坐标轴围成的面积为速度，t₃时刻手机达加速度为正方向的最大值，故t₃速度小于3．2023年10月26日10时34分，神舟十六号航天员乘组和神舟十七号航天员乘组在“天宫”空间站胜利会师。如图所示，空间站和中轨道卫星在同一轨道平面内分别在近地轨道和半径为2R的中轨道上绕地球做匀速圆周运动，运行方向相同。地球半径为R，自转周期为T，表面重力加速度为g，忽略地球自转。下列说法正确的是（）A．发射“天宫”空间站的最小速度为2πRB．中轨道卫星的公转周期为2C．中轨道卫星的机械能一定大于“天宫”空间站的机械能D．中轨道卫星和“天宫”空间站相邻两次相距最近的时间间隔为4π3.【答案】D【解析】设空间站的轨道半径为r，则根据万有引力提供向心力可知GMmr2=mv2r，解得v=GMr=gR2r=2πRT天，而2πRT是地球表面物体的线速度，把天宫空间站近似看成绕地球表面做圆周运动的近地卫星，其周期应小于地球的自转周期T，A错误；对于中轨道卫星，则有GMm(2R)2=m4．如图所示，平静的水面上漂浮一块厚度不计的圆形木板。一条小鱼以0.5m/s的水平速度匀速游过，其运动轨迹正好在木板直径的正下方，离水面的高度h=0.4m。小鱼从木板下方游过的过程中木板始终保持静止，在水面上任意位置看不到小鱼的时间为ls。已知水的折射率为43A．0.91m B．1.41m C．1.91m D．2.41m4.【答案】B【解析】根据题意可知，当小鱼反射的光在荷叶边缘水面上发生全反射时，则在水面上看不到蝌蚪根据全反射的临界角公式可得sinC=1n=3x=vt=0.5m，结合几何关系可知tanC=d2−5．如图所示，发电机线圈所处的磁场可视为匀强磁场，从图示位置开始绕轴OO'逆时针方向匀速转动。线圈阻值为R，通过电刷与外电路连接，理想变压器原线圈与副线圈匝数比为1：2，定值电阻R₁=2R，滑动变阻器R₂最大阻值为8R，开始滑片P位于最上端，忽略电流表及线路电阻，下列说法中正确的是（）A．线圈经过图示位置时，电流表的示数为零B．仅将滑片P向下滑动，电流表的示数将减小C．仅将滑片P向下滑动，发电机的输出功率将减小D．仅将滑片P向下滑动，电阻R₂消耗的功率将减小5.【答案】C【解析】电流表的示数为交流电的有效值，则线圈经过图示位置时，电流表的示数不为零，选项Ａ错误；变压器等效电阻R等效=(n1n2)2R2=14R2，仅将滑片P向下滑动，则R2减小，则R等效减小，则R1和R等效并联后的电阻减小，因线圈电动势一定，则电流表的示数将变大，选项B错误；将线圈产生的电动势为电源，其电阻R为电源内阻，将R1和R等效并联看做是外电路，开始时R等效=2R，此时R1和R等效并联电阻为R等于电源内阻R，则开始时发电机输出功率最大，则仅将滑片P向下滑动，R等效减小，外电阻逐渐远离电源内阻，可知发电机的输出功率将变小，选项C正确；将6．如图所示，三角形ACD区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，∠C=30°，∠D=45°，AO垂直于CD，OA长度为L。O点有一电子源，在ACD平面向磁场内各个方向均匀发射速率均为v0的电子，速度方向用与OC的夹角θ表示，电子质量为m，电量为−e，且满足vA．从AC边射出的电子占总电子数的六分之一B．从AD边射出的电子占总电子数的二分之一C．从OD边射出的电子占总电子数的三分之一D．所有从AC边射出的电子中，当θ=30°时，所用的时间最短6.【答案】B【解析】由于粒子源发生的电子速率相同，电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有ev0B=mv02R，解得R=m由题意及分析可知，当0°≤θ≤60°范围内，电子从AC边上射出，当电子从AC边射出时，由几何关系可知从AC边射出的电子占总电子的60°180°=13，故A错误；由题意及分析可知，当粒子在60°≤θ≤150°范围内，电子从AD边射出，当电子从AD边射出时，由几何关系可知从AD边射出的电子占总电子的90°180°=12，故B正确；由题意及分析可知，当粒子在150°≤θ≤180°范围内，当电子从OD边射出时，由几何关系可知从OD边射出的电子占总电子的30°180°=16，故C错误；电子在磁场中做匀速圆周运动，其周期为T，有T=2πRv0，在磁场中运动的时间为t，有t7．如图所示，一顶角为120°的“∧”型光滑细杆竖直放置，顶角的角平分线竖直。质量均为m的两金属球套在细杆上，高度相同，中间用水平轻弹簧连接，弹簧处于原长状态，劲度系数为k。现将两小球同时由静止释放，小球沿细杆下滑过程中，弹簧始终处于弹性限度内。已知弹簧形变量为x时，弹簧的弹性势能Ep=1A．两小球下滑过程中，两小球的机械能守恒 B．弹簧的最大拉力为

3C．小球在最高点和最低点的加速度大小相等 D．小球的最大速度为

g7.【答案】C【解析】两小球下滑过程中，除重力以外，弹簧的弹力对它做功，所以两小球的机械能不守恒，故A错误；小球下降h达到最低时，速度减小为0，形变量最大为xm=2ℎtan60°=23ℎ，根据机械能守恒定律有2mgℎ=12kxm2，解得ℎ=mg3k，弹簧的最大伸长量xm=23ℎ=23mg3k，弹簧的最大拉力T=kxm=23mg3，故B错误；在最高点时小球只受重力和支持力作用，此时重力沿杆方向的分力提供加速度，有a1=gsin30°=8．（多选）如图所示为某水池的剖面图，A、B两区域的水深分别为hA、hB，其中ℎB=2.5m，点O位于两部分水面分界线上，M和N是A、B两区域水面上的两点，OM=4m，ON=7.5m。t=0时M点从平衡位置向下振动，N点从平衡位置向上振动，形成以M、N点为波源的水波（看做是简谐横波），两波源的振动频率均为1Hz，振幅均为5cm。当t=1s时，O点开始振动且振动方向向下。已知水波的波速跟水深的关系为v=gℎ，A．区域A的水深ℎA=1.6m B．AC．t=2s时，O点的振动方向向下 D．两波在相遇区域不能形成稳定的干涉8.【答案】AC【解析】当t=1s时，O点开始振动且振动方向向下，可知是M点的波源形成的波传到了O点，则区域A的波速vA=OMt=4m/s，根据vA=gℎA，可得ℎA=1.6m，故A正确；区域B的波速vB=gℎB=5m/s，两列波频率都是1Hz，则周期都是1s，根据v=λT可得λA=4m，λB=5m，A、B两区域水波的波长之比λA:λB=4:5，故B错误；t=2s时，M波在O点完成了一次全振动，则该波在O点产生的波正在平衡位置向下振动，N9．（多选）如图所示，将磁流体发电机和电容器用导线连接。磁流体发电机板间有方向垂直于纸面向里的匀强磁场，从磁场左侧水平喷入大量速度为v1的等离子体。有一带电粒子从电容器的中轴线上以速度vA．该带电粒子带负电B．只减小带电粒子的入射速度v2C．只增大等离子体的入射速度v1D．只改变单个等离子体的电量，带电粒子不能从下极板边缘射出9.【答案】BC【解析】对磁流体发电机分析，上极板带正电，在电容器中形成向下的电场，对油滴受力分析可知，油滴受到向下的电场力，故该带电粒子带正电，故A错误；设等离子体带电荷量为q1，磁流体发电机两极板间的距离为d1，由磁流体发电机可得q1v1B=qUd1，两板间的电势差U=Bd1v1，设带电粒子的电荷量为q2，电容器两极板间的距离为d2，在电容器中对带电粒子，根据牛顿第二定律q2Ud2=ma，带电粒子在电容器中做类平抛运动，设电容器极板长为10．（多选）如图所示，两根电阻不计足够长的光滑平行倾斜金属导轨MN、PQ间距L=1m，倾角θ=37°。金属杆a、b垂直导轨放置，质量分别为m₁=0.2kg、m₂=0.3kg，电阻均为R=1Ω。两杆中间用细线连接，对b杆施加沿导轨向上的外力A．F的大小为3NB．烧断细线后，a杆的最大速度为0.36m/sC．烧断细线后，b杆的最大速度为0.18m/sD．烧断细线后，b杆上滑1m过程中通过b杆电量为2.5C10.【答案】ABD【解析】细线烧断前，由平衡条件可得F=m1+m2gsinθ，代入数据解得F=3N，故A正确；细线烧断后，两杆切割磁感线产生感应电流，由于其B、I、L都相等，则两杆所受安培力大小相等，方向相反，系统所受合外力为零，系统动量守恒，以a杆的速度方向为正方向，由动量守恒定律得m1v1−m2v2=0，两杆同时达到最大速度，达到最大速度时两杆都做匀速直线运动，对杆a，由平衡条件得m1gsinθ=BIL，11．某同学利用图1装置测量轻弹簧的劲度系数。图中光滑的细杆和游标卡尺主尺水平固定在铁架台上，一轻弹簧穿在细杆上，其左端固定，右端与细绳连接；细绳跨过光滑定滑轮，其下端可以悬挂砝码（实验中，每个砝码的质量均为m=50.0g①在绳下端挂上一个砝码，调整滑轮，使弹簧与滑轮间的细线水平且弹簧与细杆没有接触；②系统静止后，记录指针的位置l₁如图2所示；③逐次增加砝码个数，并重复步骤②（保持弹簧在弹性限度内），记录砝码的个数n及指针的位置l；④将获得的数据作出l−n图像如图3所示，图线斜率用a表示。回答下列问题：(1)图2所示读数l1=(2)弹簧的劲度系数表达式k=（用砝码质量m、重力加速度g和图线的斜率a表示）。若g取9.8m/s2则本实验中k=11.【答案】(1)6.170(2)mga【解析】（1）图2所示读数l1（2）由胡克定律可得ΔF=Δnmg=kΔl，故ΔlΔn=mg12．某同学用一节干电池，将微安表（量程为0~100μA）改装成倍率分别为×10和×100的双倍率欧姆表。(1)设计图1所示电路测量微安表内阻。先断开S2，闭合S1，调节R1的阻值，使表头满偏；再保持R1的阻值不变，闭合S2，调节R2，当R2的阻值为135Ω时微安表的示数为60μA。忽略S2闭合后电路中总电阻的变化，经计算得RA=(2)设计双倍率欧姆表电路如图2所示，当开关S拨到（填“1”或“2”）时倍率为“×10”，当倍率为“×10”时将两表笔短接，调节变阻器使表头满偏，此时通过变阻器的电流为10mA，则Ra+R(3)用该欧姆表测电压表内阻时，先将欧姆表调至“×100”倍率，欧姆调零后再将黑表笔接电压表的（选填“+”或“-”）接线柱，红表笔接另一接线柱测电压表内阻；(4)用该欧姆表测量一个额定电压220V、额定功率100W的白炽灯，测量值可能。A．远小于484Ω B．约为484Ω C．远大于484Ω12.【答案】(1)90(2)110(3)+(4)A【解析】（1）根据并联电路电阻与电流关系有IA−II=（2）设欧姆表中值刻度为R中，则欧姆表为“×10”倍率时的欧姆内阻R中10=10R中，欧姆表为“×100”倍率时的欧姆内阻R中100=100R中（3）用多用电表的欧姆挡时内部电源被接通，且黑表笔接内部电源的正极，即电流从欧姆表的黑表笔流出，从电压表的正极流入，则黑表笔接电压表的+接线柱。（4）根据功率公式，可得额定电压220V、额定功率100W的白炽灯泡在正常工作时的电阻R=U2P=48413．高压锅是生活中一种密闭的导热容器，以其独特的高温高压功能，使食物的制作时间大大缩短，为我们提供了很大的生活方便。如图所示，某高压锅容积5L，锅盖中央有一横截面积S=10mm²出气口，孔上盖有质量为m=80g的限压阀，当锅内气压达到限定值时，限压阀被锅内气体顶起放出部分气体，实现了对锅内气体压强的控制。在大气压p₀=1×10⁵Pa温度27℃的干燥环境下向锅体内放入3L的食物，盖上锅盖加上限压阀密封好后，开火加热到锅内温度达117℃时，限压阀顶起开始排气，不计食物体积变化和各处摩擦，锅内气体视为理想气体，g取10（1）使用这个高压锅时，锅内气体达到的最大压强是多少；（2）从开始加热到限压阀刚被顶起时，锅内食物蒸发出来的水蒸气的分压强。13.【答案】（1）1.8×105Pa【解析】（1）依题意，限压阀刚被顶起时，锅内气体达到的最大压强，有p解得pm（2）由查理定律，可得p又T0=273解得p锅内食物蒸发出来的水蒸气的分压强p水蒸气14．如图甲所示，两个半径为R的竖直固定的绝缘光滑14细圆管道与粗糙水平地面AB在B点平滑相切，过管道圆心O1O2的水平界面下方空间有水平向右的电场，记A点所在位置为坐标原点，沿AB方向建立x坐标轴，电场强度大小随位置x变化如图乙所示。质量为m、带电量为+q(q＞0)的小球P静止在A点，与地面间动摩擦因数μ=0.5。另有一光滑绝缘不带电小球Q，质量为m2，以速度v0=322gR向右运动，与小球P发生弹性正碰，碰撞时间极短，且P、Q间无电荷转移，碰后P球可从B点无碰撞进入管道。已知（1）碰后小球P的速度大小vP（2）小球P从A点运动到管道最高点C点过程中电场力做的功WAC（3）小球P再次到达水平地面时与B点的距离。14.【答案】（1）2gR（2）4mgR（3）5R【解析】（1）由动量守恒定律和能量守恒定律得m2v将v0=3（2）A→B过程中，由图乙可知电场力做功W小球P从A点运动到管道最高点C点过程中电场力做的功WAC（3）A→B过程中摩擦力做功W小球P从A点运动到管道最高点C点过程中由动能定理得W解得最高点C点速度v过C点后小球先在电场线上方做平抛运动，后在电场力和重力的共同作用下运动。小球做平抛运动的时间t小球做平抛运动的水平位移x小